Ophobning af elektronikaffald (e-affald) på jorden er ikke bare et voksende problem, men en trussel for hele miljøet. E-affald betragtes som den hurtigst voksende affaldsstrøm i verden og er blevet kaldt en tsunami af affald af FN. I 2019 blev der genereret rekordhøje 53,6 mio. tons e-affald på verdensplan. Det var en stigning på 9,2 mio. tons på fem år. Blot 17,4 pct. af e-affaldet blev officielt dokumenteret som værende formelt indsamlet og genanvendt.
Det problem vil adjunkt Shweta Agarwala, ekspert inden for printet elektronik, nu forsøge at gøre noget ved. Hun har netop modtaget seks mio. kr. fra Villumfonden til at starte et forskningsprojekt op, der sigter efter at skabe nye elektronisk funktionelle materialer, som er fuldstændig biologisk nedbrydelige.
– Der kommer hele tiden nye løsninger til bæredygtige samfund med vedvarende energi, smart industri, grøn transport osv. Men hvis elektronikken, der ligger bag det hele, ikke er nedbrydelig, så er fremtiden ikke bæredygtig. Sammenlagt med den til stadighed dalende levetid for elektroniske produkter har vi et problem. Og samtidig er det meste elektronik ikke bare ikke-nedbrydeligt – det frigiver også toksiner, der er skadelige for miljøet, siger hun.
Shweta Agarwalas forskning ligger på grænsen mellem nanoteknologi, elektronik og produktion af additiver. Via en teknologi kaldet printet elektronik (PE) bruger hun funktionel blæk til at printe elektroniske kredsløb på fleksibelt underlag af forskellig slags, eksempelvis tekstiler, papir, biomaterialer eller plast.
– I dette nye projekt vil jeg manipulere på arkitekturen af en polymer til at skabe et nyt biologisk nedbrydeligt materiale, der kan ’tunes’ til at være både isolerende og ledende. Der er gjort en smule forarbejde på biologisk nedbrydelige substrater, men syntese af biologisk nedbrydelige ledere og halvledere er nærmest et jomfrueligt område. Og det er her, jeg vil skubbe grænserne for at designe en helt ny materialeklasse med unikke egenskaber og dedikerede funktionaliteter, siger hun og fortsætter:
– Det er på høje tid, at vi begynder at finde løsninger, der gør det muligt at skifte klassiske materialer som silicium og germanium i elektriske komponenter ud med nye biologisk nedbrydelige materialer. Bevillingen fra Villum Fonden giver mig de værktøjer, jeg skal bruge, til at finde en løsning.
Selvom adjunkten ikke forventer, at projektet munder ud i brancheklar teknologi, har hun en klar vision med projektet: Det handler ikke kun om at udvikle en ny materialeklasse, men om at bygge bro mellem videnskab og ingeniørkunst:
– Efter min mening er det vigtigt at designe og skabe løsninger, der gør det muligt at forme nye materialer og integrere dem i produkter i én sammenhængende proces mellem opdagelse og slutprodukt. 3D-print er her af største vigtighed, da det netop gør det let at integrere sådanne løsninger i industrien.
Projektet, der går under navnet ”Printet bio-inspireret hydrogel substrat med klæbende og -elektrisk ledningsevne til bæredygtig elektronik”, starter 1. april 2021.
Kontakt:
Adjunkt Shweta Agarwala, Institut for Elektro- og Computerteknologi
mail: shweta@ece.au.dk
